Относно поведението на фотографските слоеве под действието на пари на водороден прекис

Абитуриентски номер 2849 ЗА ПОВЕДЕНИЕТО НА ФОТОГРАФСКИТЕ СЛОЙОВЕ В ЕФЕКТА НА ДОКТОРАЛНАТА ТЕЗА НА ВОДОРОДЕН ПЕРОКСИЙ, одобрен от Швейцарския федерален технологичен институт в Цюрих за получаване на званието доктор на техническите науки, представено от YÜKSEL YÜCELEN dipl. Ing.Chem. Турски гражданин в Истанбул Лектор: проф. Д-р J. Eggert Съ-рефер: проф. Д-р G. Schwarzenbach Juris Publishing House Zurich 1958

Посветен в знак на благодарност към моите скъпи родители

На този етап бих искал да благодаря на моя уважаван учител проф. Д-р. Д-р Ing. E. h. J. EGGERT, който предложи тази работа, за ценната му подкрепа и постоянен интерес.

10, при което се появява наситено кафяв цвят. Предложени са няколко теории, които обясняват ефектите на водородния прекис върху фотографските слоеве. Предположението, че разлагането на водородния прекис води до радиация [GRAETZ (14), KRETSCHMER (16)] не може да бъде потвърдено [ZUND (27)]. Подобна теория на хемилуминесценция от SHEPPARD и WIGHTMAN (22) също трябваше да бъде изоставена. [SCHAUM and BRAUN (20), DOMBROWSKY (7), ZÏÏND (27), CLARK (6)]. SCHAUM и BRAUN (20) предполагат, че ефектът на водородния пероксид може да бъде или чисто химичен ефект (образуване на сребърен пероксид, оксибромид и др.) Или йонен ефект (изхвърляне на сребърни йони). В настоящата работа е направен опит за изследване на въздействието на парите на водороден прекис върху най-разнообразните (неекспонирани, експонирани, неразвити, експонирани и развити) фотографски слоеве, за разширяване на съществуващите наблюдения и, заедно с по-подготвителни експерименти, за обяснение на експерименталните факти да намеря.

11 2. Експериментална информация 2.1. Видове слоеве Изследвахме: 2.1.1. Филми Производител Търговско наименование Номер на емулсия Ansco Kodak Търговски, синьо чувствителен търговски орто, ортохроматичен търговски орто, ортохроматичен D7C20612113 18C20801285 F61075523 M Kodalith OrthoType 2, ортохроматичен R655335081T Typon 1! F R N, чувствителен към синьо FRO, ортохроматичен 755656 648073 2.1.2. Хартии Производител Търговско наименование Тип Емулсионен номер Agfa Lupex LN 1 K 82169/150 II Brovira BN 1 V 86241 Ansco Convira GL 2 K 6418 ii Jet GL 2 V 215.07 Kodak Velox WSG 3 SKM Kodabromide F. 5 V Tellko Lonex LN 1 K 9664729.12220 h Bromars BN 1 V 1657782545510 K: V: Документи за контакт, хартии за уголемяване Панхроматичните материали не бяха взети под внимание, тъй като подготовката на експериментите (покриване и поставяне на лентите) може да застраши апарата твърде лесно, поради което предпочитахме да работим в червена тъмна светлина, а не на тъмно.

14 Фиг. 2.4.1.1. Апарат за генериране на атмосфера с постоянно съдържание на пари на водороден пероксид в стаята за лечение A. P Помпа, визуално разпределително устройство, R резистор, G бутилка за изравняване на налягането (20 литра), K капиляр на поточния манометър M, Q източник на светлина, L . и L, лещи, S междина, Ph фотоклетка, U газов часовник, F и F фрити, B водно вещество на контейнер за оксид, C абсорбираща бутилка. (Размери в mm) Въздушен поток, генериран от вибрационна помпа Р и балансиран с помощта на 20-литрова бутилка G, се подава в разтвора на водороден прекис при В съгласно електрическо управление. Електрическото управление се извършва по следния начин: Помпата обикновено работи с включен сериен резистор R. В този случай част от светлината от лампата Q (Osram 8100, 6 V и 5 A) преминава през лещите L. и L, ограничени от междината S. фотоклетката Ph

17, които биха могли да се сравнят с нашите стойности, споменати по-късно, не са дадени, но си струва да се отбележи, че от тестваните материали стъклото Pyrex има най-ниско каталитично влияние върху разлагането на водния пероксид. По този начин в нашите експерименти трудно може да се приеме каталитичен ефект на стените, тъй като всички материали с изключение на стъклото Pyrex бяха внимателно избягвани по време на конструкцията на устройството. Тъй като обемът на устройството от повърхността на течността в B до точката, в която газовият поток навлиза в разтвора C има размер V = 1,785 литра, лесно е да се посочи колко дълго парите на водородния пероксид остават в това пространство при различни скорости на потока v. Времето t (в h) просто се изчислява от фракцията: v t = часа. v Тези стойности са в първите колони на таблица 2.4.2. записани. Ако първото от тези четири пъти е зададено равно на нула, оставащите три пъти (като разлики от тези от първите следващи) по t. (Колона 2) проверява редовността на разлагането на водородния пероксид, в съответствие с кинетиката на мономолекулна или димолекулярна реакция. В първия случай разлагането става след: с последващите реакции: H2 2

H2 + O + O * 2 или O + O, или O + N, ^ 3 N2 Не взехме предвид образуването на озон, тъй като в нашия случай той не може да бъде определен аналитично или по миризма. Същото важи и за N, 0, който така или иначе не реагира с калиев перманганат; по този начин може да се приеме, че образуването на 0 от атомите се случва, вероятно като реакция на стената. В случай на бимолекулярна реакция се очаква следното: H2 2 + H2 2 "* 2 H2 + 2 Този тест е извършен в споменатата таблица. Можете да видите в последните колони размера само с 1 k ^% около средната стойност k ^ = 1.665 h "се колебае, докато k има забележима скорост. От това следва, че парата на водородния пероксид се разпада главно на вода и кислородни атоми; poss

18 х) Със сигурност тази реакция също е придружена в малка степен от втората. От (напр. С = 1.672 h1, t 0.3210 h и (a = 148.10 "6 = g) kj ^ е лесно да се изчисли колко голяма е концентрацията на пари на водороден пероксид a . течната повърхност е в съд B: 1 aj k = в данък над 1 a? 1.672 = В 0.3210 148 a = 250.10 "6g. Таблица 2.4.2. Времево протичане на разлагането на парите на водородния пероксид в апарата (фиг. 2.4.1.1.) (температура = 23 + 1 C ) Реакция от първи ред t (h) rel (h) t (h1) a (io "6g) ax (io" 6g) aax In axi 1 ia kl = t Inax (h'1) 0,2856 0 157 157 1 0 0,3210 0,0354 28,240 То 148 1,061 0,0592 1,672 0,4002 0,1146 8,726 II 130 1,208 0,1890 1,649 0,4463 0,1607 6,223 М 120 1,309 0,2690 1,674 Реакция от втори ред t (h ) * rel (h) (h "1) a (io" 6g) aax (io "6g) 1 брадва 1 1 axak lul.h K2" tlax a. '(h'1, g'1) 0,2856 0 .3210 0.4002 0.4463 0 0.0354 0.1146 0.1607 28.240 8.726 6.223 157 II M II 0.00637 II M II 157 148 130 120 0.00637 0.00676 0.00769 0.00833 0 0, 00039 0,00132 0,00196 1,101,104 1,152,104 1,220,104

19 Ако се очаква втората реакция да бъде слабо включена, стойността се увеличава леко, както е показано на фиг. 2.4.2. изплува. Трябва да приемем тази стойност, която е малко над 250, но все още под 350,10_6g HgOg/литър въздух или 0,17 до 0,22 cm3 K2 21 литра въздух, за тестовете, които проведохме в ексикатора, споменат на страница 21, за да се получи бързо За да можете да правите промени във вмъкнатите мостри. Тук пробите са само на кратко разстояние от повърхността на 35% разтвор на водороден прекис; следователно атмосферата на ексикатора съответства на тази над течността в B (фиг. 2.4.1.1.). От друга страна, бяха проведени систематични експерименти с фотоматериалите в стая А, за които, както ще бъде обяснено по-късно, стойността 120,10

Прилага се 6g H202/литър въздух. Поради 250/120 до 350/120 = 2 до 2,8 пъти по-висока концентрация, реакциите в ексикатора протичат съответно по-бързо. За да се провери това съображение, две проби бяха третирани сравнително, едната за 1 час в ексикатора, другата за 2 часа в стая А на апарата. И в двата случая (фиг. 2.4.3.) Филмовите проби показват една и съща промяна. (Температура също тук 23 +1 C.) 10-ти въздух H202/L: a2 300 \ \ Reak. n.поред h, k w v 200 \ Reak. ^, I. Ordnvng 100 t (h) 0,2 0,4 Фиг. 2.4.2. Количеството водороден прекис на литър, постъпващ в абсорбционната бутилка С за различни периоди от време, парите на водородния прекис остават в апарата (фиг. 2.4.1.1.) A? = Начална концентрация, изчислена според реакцията от първи ред; а

Първоначална концентрация, изчислена съгласно реакцията от 2-ри ред. = (Температура 23 + 1 C.) =

20 1 », 0h/lh /» lh /> * 2 h ät/2 h /% '' log it Фиг. 2.4.3. Обработка на експонирания филм Typon FRO с пари на водороден пероксид (промяна в кривата на потъмняване): o o o o крива на потъмняване на необработения слой, x x x x обработка на слоя в стая А на апарата (фиг. 2.4.1.1.), Обработка в ексикатора. 2.4.3. Процес за обработка на фотослоевете с пари на водороден пероксид За качествената обработка на фотографските слоеве с пари на водороден пероксид, те са залепени върху картон и това е поставено в шест литров ексикатор, боядисан в черно отвън, съдържащ 500 ml 35% разтвор на водороден прекис. Концентрацията на пари на водороден пероксид в атмосферата на ексикатора е 250 до 350,10 g (или 0,17 до 0,22 cm) на литър въздух (вж. Раздел 2.4.2.). Количествената обработка на слоевете се извършва в стаята за обработка А на апарата, описана в раздел 2.4.1. е описано (фиг. 2.4.1.1.). Там

23 Ansco Commercial Ansco Commercial Ortho 0.5, s 0.5 f Is 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 _t_ (h) 0.1 let 0 1 Kodak Commercial Ortho Kodallth Type 2 0.7, Is 0.7 t Is 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 * oo 1.1 1 0.1 t_ 4b) 0,1 i_ Où 3 4 Typon FRN Typon FRO 0,5 t е 0,5 t е 0,4 0,4 0,3 0,2 0,1 t_ Où 0,3 0,2 0,1;// t_! hl Фиг. 3.1. Промяна в завесата на 6 различни вида филм при обработка с пари на водороден прекис в апарата (фиг. 2.4.1.1.)

24 Фиг. 3.2. Промяна в кривата на потъмняване на шест различни търговски слоя с третиране на същия с пари на водороден прекис, който се увеличава с течение на времето. Експозиции (след обработка) зад копие на клин, координирани със съответната чувствителност на изследвания сорт. нелекувани; лекувани.

26 Фиг. 4.1.1. Промяна в кривата на потъмняване на шест различни търговски слоя с третиране на същия с пари на водороден прекис, който се увеличава с течение на времето. Краткотрайни експозиции (преди третиране) зад копие, в съответствие със съответната чувствителност на изследвания сорт. o o o нелекувани; лекувани.

27 Фиг. 4.1.2. Промяна в кривата на потъмняване на шест различни търговски слоя с третиране на същия с пари на водороден прекис, който се увеличава с течение на времето. Дълга експозиция (преди третиране) зад копиращ клин, координирана със съответната чувствителност на изследвания сорт. нелекувани; лекувани.

29 Фиг. 4.2.1. Промяна в кривата на потъмняване на четири различни хартии за контакт с обработка на същата с пари на водороден прекис, която се увеличава с времето Експозиции (преди третиране) зад копиращ клин, координирани със съответната чувствителност на изследвания сорт. нелекувани; лекувани.

30 Фиг. 4.2.2. Промяна на кривата на потъмняване на четири различни хартии за уголемяване с нарастваща обработка с излагане на пари на водороден прекис (преди обработката) зад копиращ клин, координирана със съответната чувствителност на изследвания сорт. нелекувани; лекувани.

33 Фиг. 5. Промяна в спектралната ремисия на две разработени хартии TellkoBromars с различна чернота (S = 0,24 и S 0,96) (a), = след обработка с пара HgOg за различен период от време (b) и последващо второ развитие (c) . нелекувани; лекувани на ден; лекувани в продължение на четири дни; лекувани в продължение на шестнадесет дни.

35 Таблица 6.1.1. Увеличение на теглото на четири сребърни огледални препарата след обработка с Н, 0, пара, както и съдържанието на сребро в полученото сребърно-кислородно съединение No. Количество сребро в началото на теглото на слоевете след търсене на лечение (mg) от 43 дни (mg) от 50 дни mg) Увеличаване на теглото в% (изчислено спрямо първоначалното тегло) Съдържание на сребро в образуваното съединение в% 4.7 6.3 6.3 34,0 74,6 6,1 7,9 7,9 30,0 77,2 6,0 8,1 8,1 35,0 74,0 5,2 7,1 7,1 36,5 73,2 В литературата (29) дава много информация за наблюдаваните сребро-кислородни съединения. Но много от тях все още не са потвърдени. Това е напр. все още съмнително дали има Ag20 сребърен пероксид или не. Следващата таблица дава общ преглед на сребро-кислородните съединения, описани в дадената литература, със съдържание на сребро в%. Таблица 6.1.2. Изчислено съдържание на сребро в сребро-кислородните съединения, споменати в литературата (29) Съдържание на сребро с формула в% AgOOH Ag02 76,57 77,12 Ag2 3 81.80 AgOH 86,39 Ag2 2 87,08 Ag403 89,99 Ag20 93,10 Ag40 96,43 * ) Това съединение, сребърен оксид AgO, не е посочено в литературата; тяхната хипотетична формула би съответствала на тази на металните супероксиди M O, (30).

. 40 ^> »Y Oi. V V: "p до **, = x P rx * .cruï> q" j? n * * o o 9 O! »: a Фиг. 7.1.1. Действие на парите на водородния пероксид върху утаените кристали от сребърен бромид, които се получават чрез утаяване на разредена емулсия. Същото място за подготовка в началото на експеримента (а), след две (б) и след осем = дни (в) продължителност на лечението. Мащаб на изображението 350: 1.

42 o ^/^ o V. C Фиг. 7.1.3. Действие на амонячна пара (от 20% разтвор) върху кристали на сребърен бромид. Ефект *: zû \ 'y. ff & 41 *>